Superkritična tekočina je snov, ki je bila segreta nad svojo kritično točko. Kritična točka snovi je točka, kjer soobstajata kritični tlak in kritična temperatura, kar omogoča, da snov obstaja v tekoči in plinasti obliki v ravnotežju. Rezultat odvzema snovi čez to točko je, da ima tekočina raztapljajoče lastnosti tekočine, a difuzijske lastnosti plina. To pomeni, da lahko raztopi snovi kot tekočina, medtem ko se širi, da napolni posodo kot plin. Te edinstvene lastnosti omogočajo uporabo v različnih panogah.
Ko snov vzamemo nad svojo kritično točko, postane superkritična tekočina. Da bi tekočina postala superkritična, mora človek poznati kritično temperaturo in kritični tlak. Običajno se lahko plin pri visoki temperaturi spremeni v tekočino z dodatkom tlaka, tekočina pri visokem tlaku pa se lahko spremeni v plin z dodatkom toplote. Kritični tlak je tlak, nad katerim snov ne more obstajati kot plin, ne glede na to, kako visoka je temperatura. Podobno je kritična temperatura točka, nad katero snov ne more biti tekoča, ne glede na to, kako visok je tlak.
Ko snov segrejemo nad kritično temperaturo in jo postavimo pod tlak, ki je višji od kritičnega, se zgodi zanimiv pojav. Snov ne more biti niti tekočina niti plin. Namesto tega ima lastnosti obeh. Črte med fazami snovi tako rekoč izginejo, tekočina pa spremeni lastnosti. Nova superkritična tekočina ima lastnosti tako tekočine kot plina.
Ena od nadkritičnih tekočin, ki se pogosto uporablja, je ogljikov dioksid. Je dobra snov, da se spremeni v superkritično tekočino, ker je njena kritična temperatura 87.8 °F (31 °C), njen kritični tlak pa 73 atmosfer (približno 55,480 mm Hg). Ko je superkritična tekočina, se lahko lastnosti ogljikovega dioksida spremenijo s spremembami temperature in tlaka. Na primer, manipuliranje tlaka lahko spremeni, katere snovi se bodo raztopile v tekočini. Ker je ogljikov dioksid nepolarna molekula, se lahko dodajo modifikatorji za povečanje njegove sposobnosti raztapljanja polarnih molekul.
Nekatere superkritične tekočine je mogoče uporabiti za ekstrakcijo večje količine želene snovi v krajšem časovnem obdobju. Te in druge lastnosti jim omogočajo uporabo v široki paleti panog. Živilska in farmacevtska industrija lahko na primer uporabi tekočino za ekstrakcijo določenih spojin iz hrane. Z uporabo superkritične tekočine, kot je ogljikov dioksid, lahko znanstvenik ekstrahira maščobne kisline, olja in antioksidante, ne da bi na ekstraktu pustil kemične ostanke. Superkritični ogljikov dioksid ima tudi relativno nizko temperaturo, zato ga je mogoče uporabiti v primerih, ko kemikalije ni mogoče izpostaviti visoki toploti.